本发明涉及一种传感器及其制造方法，且特别是涉及一种影像传感器及其制造方法。
背景技术：
滤波器为影像传感器普遍会使用的器件之一，例如将滤波器应用至影像传感芯片以滤除背景噪声光(例如红外光)。传统的光学滤波器通常都是以多层光学镀膜制作而成。然而，此制程(process)技术的成本高、制造时间较长，且需要特定设备才能完成。
由于智能型手机与行动装置的发展，使得影像传感器的使用需求大幅提升。一般而言，用以制作影像传感器芯片的半导体制程(semiconductorprocess)的产量远大于传统光学滤波器的产量。因此，在传统光学滤波器制造时间无法进一步缩短的情况下，滤波器的产能难以配合影像传感器芯片的产量。
技术实现要素：
本发明是针对一种影像传感器及其制造方法，其可缩短制造时间，且成本较低。
本发明的一实施例的影像传感器包括影像传感芯片以及第一金属连线层。影像传感芯片具有包含感测面的上表面。第一金属连线层配置于上表面上，且用以使影像传感芯片电性连接至控制电路。第一金属连线层于感测面上方具有至少一开口，以形成滤光器。
本发明的一实施例的影像传感器的制造方法包括：利用半导体制程形成影像传感芯片；以及利用半导体制程在影像传感芯片的上表面上形成第一金属连线层，通过第一金属连线层使影像传感芯片电性连接至控制电路，其中，第一金属连线层于上表面所包含的感测面上方具有至少一开口，以形成滤光器。
基于上述，由于本发明实施例的影像传感器及其制造方法在影像传感芯片的感测面上直接形成第一金属连线层，因此，本发明实施例的影像传感器及其制造方法可缩短制造时间，成本较低，且有利于大量制造而较不受限于产能不足的问题。
附图说明
包含附图以便进一步理解本发明，且附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图说明本发明的实施例，并与描述一起用于解释本发明的原理。
图1是依据本发明实施例的一种影像传感器的剖面示意图。
图2是图1的滤波器的局部放大图。
图3是在光波长为500纳米(绿光)且入射角为0度时，滤波器的穿透率相对于开口宽度的曲线图。
图4是在光波长为700纳米(红光)且入射角为0度时，滤波器的穿透率相对于开口宽度的曲线图。
图5是第一金属连线层的开口宽度为0.3微米时，滤波器在700纳米的穿透率除以滤波器在500纳米的穿透率相对于入射角度的曲线图。
图6是依据本发明实施例的影像传感器的制造方法的流程图。
附图标号说明
10：影像传感芯片
11：上表面
12：感测面
20：滤波器
30：控制电路
40：透明填充物
100：金属连线层
101：第一金属连线层
102、103、104、105：第二金属连线层
a：区域
d1：宽度
d2：距离
h：厚度
o：开口
p：节距
s100、s120：步骤
具体实施方式
现将详细地参考本发明的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同元件符号在图式和描述中用来表示相同或相似部分。
图1是依据本发明实施例的一种影像传感器的示意图。请参照图1，本发明的实施例的影像传感器包括影像传感芯片10以及金属连线层100。影像传感芯片10例如为互补金属氧化物半导体(complementarymetaloxidesemiconductor，cmos)影像传感芯片，但本发明不以此为限。在其他实施例中，影像传感芯片10亦可以是电荷耦合器件(chargecoupleddevice,ccd)芯片。影像传感芯片10的上表面11的区域a为感测面12。金属连线层100配置于上表面11上，用以使影像传感芯片10电性连接至控制电路30。在本实施例中，金属连线层100包括第一金属连线层101以及第二金属连线层102、103、104、105。图1简单地示意了四层第二金属连线层102、103、104、105，然而金属连线层100的数量以设计需求而定，本发明并不以此为限。第一金属连线层101于感测面12上方具有至少一开口o，以形成滤光器20。
也就是说，可先利用半导体制程形成影像传感芯片10，接着再利用半导体制程(例如光刻制程(photolithography))在影像传感芯片10的感测面12上形成金属连线层100。因此，在本发明实施例中，可使用相同于影像传感芯片10的制造设备，以半导体制程形成滤波器20。以光刻制程为例，因其有利于大量制造，因此本发明实施例的滤波器20的生产较不受限于产能不足的问题。
详细来说，本实施例的第二金属连线层102、103、104、105的至少其中一层设置于影像传感芯片10与第一金属连线层101之间。在图1中，第二金属连线层102、103、104、105皆设置于影像传感芯片10与第一金属连线层101之间，且形成滤光器20的第一金属连线层101为金属连线层100中最远离影像传感芯片10者。第一金属连线层101与影像传感芯片10的距离为d2，且距离d2例如等于5微米，但本发明不以此为限。
除此之外，在本实施例中，第一金属连线层101可与第二金属连线层102、103、104、105的材质相同。但本发明不以此为限，金属连线层100各层的材质应以设计需求而定。
图2是图1的滤波器的局部放大图。请同时参照图1与图2，在图2中，开口o可为狭缝，而多个开口o之间彼此平行。在一实施例中，开口o也可为孔洞，而多个开口o可排成阵列。在另一实施例中，滤光器20可仅具有一个开口o。但本发明不以此为限，开口o数量和形状得视影像传感器的整体设计而定。
在本实施例中，当滤波器20被设计为带通滤波器(band-passfilter)时，开口o的宽度d1可设计为小于等于欲保留波长的最大值的一半，且大于等于欲保留波长的最小值的一半。当滤波器20被设计为短(波长)通滤波器(即高频讯号可通过)时，开口o的宽度d1可设计为小于等于欲保留波长的最大值的一半。举例来说，开口o的宽度d1落在0.1至1微米的范围，且开口o(或金属连线层100的每一层)的厚度h等于0.5微米。此外，开口o之间的节距p等于1.5微米。
除此之外，在本实施例中，透明填充物40可设置在第一金属连线层101与影像传感芯片10之间，相同的，透明填充物40可设置在第一金属连线层101与控制电路30之间，又或者，透明填充物40可设置在影像传感芯片10与控制电路30之间。透明填充物40可设置在相邻的第一金属连线层101、第二金属连线层102、103、104、105之间以及第一金属连线层101的开口o内。透明填充物40可为透明绝缘材质，例如二氧化硅(silicondioxide)。
基于上述，由于本发明实施例的第一金属连线层101可做为影像传感芯片10与控制电路30之间的连接线路，且第一金属连线层101于感测面12上方具有开口o。因此，可透过连接线路的设计使得第一金属连线层101具有滤波器的功能。相较于以镀膜方式形成光学膜的滤波器，本发明实施例的影像传感器的成本较低，且有利于大量制造而较不受限于产能不足的问题。
图3是在光波长为500纳米(绿光)且入射角为0度时，滤波器的穿透率相对于开口宽度的曲线图。在图3中，横轴为开口o宽度d1，纵轴为穿透率。请参照图3，若欲保留波长的最大值为500纳米，第一金属连线层101的开口o的宽度d1较佳是小于且等于0.25微米。
图4是在光波长为700纳米(红光)且入射角为0度时，滤波器的穿透率相对于开口宽度的曲线图。在图4中，横轴为开口o宽度d1，纵轴为穿透率。请参照图4，若欲保留波长的最大值为700纳米，第一金属连线层101的开口o的宽度d1较佳是小于且等于0.35微米。
图5是第一金属连线层的开口宽度为0.3微米时，滤波器在700纳米的穿透率除以滤波器在500纳米的穿透率相对于入射角度的曲线图。如图5所示，在开口o的宽度d1为0.3微米时，500纳米的绿光具有较佳的穿透率，而700纳米的红光的穿透率仅有500纳米的绿光的穿透率的40％至50％。再者，请同时参照图3、图4与图5，当光波长大于700纳米，例如为红外光时，穿透率更低。换言之，当第一金属连线层101的开口o的宽度d1小于等于0.3微米时，本发明实施例的滤波器20可做为红外截止滤波器。
图6是依据本发明实施例的影像传感器的制造方法的流程图。请同时参照图1及图6，本发明的一实施例的影像传感器的制造方法包括以下步骤。在步骤s100，利用半导体制程形成影像传感芯片10。接着，在步骤s120，利用半导体制程在影像传感芯片10的上表面11上形成第一金属连线层101，通过第一金属连线层101使影像传感芯片10电性连接至控制电路30。其中，第一金属连线层101于影像传感芯片10的上表面11所包含的感测面12上方具有至少一开口o，以形成滤光器20。
综上所述，由于本发明实施例的影像传感器及其制造方法在第一金属连线层于感测面上方具有开口，因此第一金属连线层可具有滤波器的功能。再者，由于本发明实施例的影像传感器及其制造方法系在影像传感芯片的感测面上，直接以半导体制程形成第一金属连线层，因此，本发明实施例的影像传感器及其制造方法可缩短制造时间，成本较低，且有利于大量制造而较不受限于产能不足的问题。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
1.一种影像传感器，其特征在于，包括：
影像传感芯片，具有包含感测面的上表面；以及
第一金属连线层，配置于所述上表面上，且用以使所述影像传感芯片电性连接至控制电路，其中，所述第一金属连线层于所述感测面上方具有至少一开口，以形成滤光器。
2.根据权利要求1所述的影像传感器，其特征在于，更包括至少一第二金属连线层，配置于所述上表面上，所述至少一第二金属连线层的至少其中一层设置于所述影像传感芯片与所述第一金属连线层之间。
3.根据权利要求1所述的影像传感器，其特征在于，所述至少一开口为狭缝。
4.根据权利要求1所述的影像传感器，其特征在于，所述至少一开口为多个开口，且所述多个开口之间互相平行。
5.根据权利要求1所述的影像传感器，其特征在于，所述至少一开口为孔洞。
6.根据权利要求1所述的影像传感器，其特征在于，所述至少一开口为多个开口，且所述多个开口之间排成阵列。
7.根据权利要求1所述的影像传感器，其特征在于，所述滤波器为带通滤光器，所述至少一开口的宽度为小于等于欲保留波长的最大值的一半，且大于等于所述欲保留波长的最小值的一半。
8.根据权利要求1所述的影像传感器，其特征在于，所述滤波器为短通滤波器，所述至少一开口的宽度为小于等于欲保留波长的最大值的一半。
9.根据权利要求2所述的影像传感器，其特征在于，所述第一金属连线层与所述至少一第二金属连线层的材质相同。
10.根据权利要求2所述的影像传感器，其特征在于，所述至少一第二金属连线层设置于所述影像传感芯片与所述第一金属连线层之间。
11.一种影像传感器的制造方法，其特征在于，包括：
利用半导体制程形成影像传感芯片；以及
利用半导体制程在所述影像传感芯片的上表面上形成第一金属连线层，通过所述第一金属连线层使所述影像传感芯片电性连接至控制电路，
其中，所述第一金属连线层于所述上表面所包含的感测面上方具有至少一开口，以形成滤光器。
12.根据权利要求11所述的影像传感器的制造方法，其特征在于，更包括利用半导体制程在所述影像传感芯片的所述上表面上形成至少一第二金属连线层，其中所述至少一第二金属连线层的至少其中一层设置于所述影像传感芯片与所述第一金属连线层之间。
13.根据权利要求11所述的影像传感器的制造方法，其特征在于，所述至少一开口为狭缝。
14.根据权利要求11所述的影像传感器的制造方法，其特征在于，所述至少一开口为多个开口，且所述多个开口之间互相平行。
15.根据权利要求11所述的影像传感器的制造方法，其特征在于，所述至少一开口为孔洞。
16.根据权利要求11所述的影像传感器的制造方法，其特征在于，所述至少一开口为多个开口，且所述多个开口之间排成阵列。
17.根据权利要求11所述的影像传感器的制造方法，其特征在于，所述滤波器为带通滤波器，所述至少一开口的宽度为小于等于欲保留波长的最大值的一半，且大于等于所述欲保留波长的最小值的一半。
18.根据权利要求11所述的影像传感器的制造方法，其特征在于，所述滤波器为短通滤波器，所述至少一开口的宽度为小于等于欲保留波长的最大值的一半。
19.根据权利要求12所述的影像传感器的制造方法，其特征在于，所述第一金属连线层与所述至少一第二金属连线层的材质相同。
20.根据权利要求12所述的影像传感器的制造方法，其特征在于，所述至少一第二金属连线层设置于所述影像传感芯片与所述第一金属连线层之间。
21.根据权利要求12所述的影像传感器的制造方法，其特征在于，所述第一金属连线层以及所述至少一第二金属连线层以光刻制程的方式形成。
技术总结